前 言



前言

我们高兴地向读者推出本期“优青专题”，展示在国家自然科学基金优秀青年科学基金项目(“优青基金”)资助下取得的部分成果.优青基金是国家自然科学基金委员会从2012年起设立的一类人才项目，主要支持在基础研究方面已取得较好成绩的青年学者自主选择研究方向开展创新研究，促进青年科学技术人才的快速成长，培养一批有望进入世界科技前沿的优秀学术骨干.截止到我们组织这期专题的时候，计算机学科共有3批39位(包括4位女性)青年学者得到了优青基金资助，研究方向几乎涉及了计算机学科所有重要研究领域(尽管从数量上看分布还不够均衡).优青基金获得者表现出很高的学术素养，令人欣喜不已，倍感我国科技事业后继有人.

本专题得到优青基金获得者的积极响应和赐稿.经过专家评审，我们选择13篇文章在这里刊载.与其他专题有所不同，本专题的文章并未限定在某个特定研究领域，而是涉及计算机科学技术中比较宽泛的研究内容，包括互联网、无线网络、数据中心、人工智能与模式识别、图像处理、可靠性与容错、大数据和知识库技术等，既有对具体创新成果的介绍，也有对重要研究方向的分析和综述，色彩纷呈.

互联网性能测量技术在网络的设计分析、部署、监控、性能评价等方面均有重要应用.尹浩和李峰的“互联网性能测量技术发展研究”一文，对互联网性能测量技术的发展过程进行了系统梳理，划分为“所见即所得”测量、路径拟合的大规模分布式测量以及大数据驱动的QoE测量3个阶段，详细介绍和分析了各阶段的技术特征，指出了互联网和网络应用的高速发展对网络性能测量技术带来的挑战问题.

无线传感器网络中的拓扑控制和路由选择是影响网络性能、能耗以及可靠性的关键因素.在无线传感器网络研究中引入虚拟骨干(virtual backbone)概念及其分析方法，可为网络性能优化提供重要的理论依据.无线传感器网络的虚拟骨干可以抽象为图论中的连通控制集，张昭在“无线传感器网络虚拟骨干近似算法综述”中介绍了连通控制集及其各种变形的研究现状及最新进展，从近似算法设计与分析的角度介绍了连通控制集的构造方法以及算法的近似度，对无线传感器网络虚拟骨干构造方法的研究进行了分析对比和归类，简要分析了几个具有挑战性的理论问题.

众多共存的无线网络协议会造成相互干扰，影响通信效率.无线网络协议共存技术近年来成为工业界和学术界的一个研究热点.何源和郑霄龙的“2.4 GHz无线网络共存技术研究进展”一文，回顾了无线网络协议共存技术的研究和发展状况，分析了共存问题的成因和影响，介绍了一些现有的关键共存技术，包括同质干扰的避让、容忍和并发传输，异质干扰的检测和识别，异质干扰环境下的共存传输等.作者还展望了物联网时代广泛互联互通的前景.

随着无线网络及其应用的快速发展，无线频谱资源日益显得宝贵和紧缺.吴帆和郑臻哲的“基于博弈论的频谱动态管理研究”，利用博弈论的思想方法研究频谱管理问题.文章分析了频谱拍卖机制设计中需要考虑的重要问题，将异质频谱的重分配问题建模成组合拍卖模型，提出了高效的信道分配机制和定价策略，实现了防策略性和社会福利最大化.

数据中心内网络传输性能是影响数据中心整体性能的一个重要因素.郭得科等人在“数据中心内Incast流量的网内聚合研究”中提出，为减少通信传输的开销，应尽早对MapReduce等应用中incast和shuffle等产生的流量进行聚合，而不是仅在流量的接收端进行.作者将incast传输的流量聚合问题转化为incast最小聚合树的构建问题，给出了2种近似的incast聚合树构造方法，力求最大化流间数据聚合的增益，实验数据证明了该方法的有效性.

无限深度神经网络是一种具有反馈连接的神经网络(recurrent neural network)，是大数据分析与理解、知识抽取的有力工具，近几年获得了广泛的研究和应用.无限深度神经网络本质上是一个动力学系统，网络状态随时间演化，由于耦合了“时间参数”，更利于提取数据的时序特征并进行预测.张蕾和章毅的文章“大数据分析的无限深度神经网络方法”重点介绍了这种网络的拓扑结构和学习算法，及其在语音识别和图像理解中的应用实例.

情感计算是人机交互技术中的重要研究内容，而情感识别是情感计算的基础.生理信号比面部表情、语音语调、身体姿势更难以伪装，也能提供更丰富的信息，因此，基于生理信号的情绪识别有望达到更高的准确率.赵国朕等人的文章“基于生理大数据的情绪识别研究进展”，针对使用DEAP数据库做情绪识别的各种方法进行了分析和比较，介绍了情绪识别在游戏开发等领域的应用，对未来的情绪研究给出了有价值的建议.

人类行为识别是计算机视觉领域一个具有挑战性的研究方向，有重要的应用需求.相比于在图像中识别静态对象，人的行为识别需要分析感兴趣的对象在图像序列中的时空变化，因此行为表达及识别的复杂度更高.单言虎等人的文章“人的视觉行为识别研究回顾、现状及展望”，通过对人的行为识别数据库发展和演化的回顾，介绍了不同时期、不同技术条件下的研究重点和技术特征，直至当前大数据驱动的研究思路.作者还对今后行为识别的重要研究问题和发展方向进行了探讨和展望.

视觉识别是人工智能和计算技术的重要研究领域，近年来发展迅速.蒋树强等人的文章“面向智能交互的图像识别技术综述与展望”，从视觉识别、视觉描述和视觉问答3个角度对图像识别技术进行了综述和分析，对面向移动终端和机器人的视觉识别和交互应用进行了介绍.作者还对该领域的研究趋势和有待研究的重要问题作了展望.

遥感影像变化检测技术用于检测同一地点在一段时间内发生的变化，有重要的应用需求.公茂果等人的文章“合成孔径雷达影像变化检测研究进展”针对SAR影像变化检测任务，介绍了检测步骤及已有的方法，对多种新兴热点算法进行了归纳和总结.作者使用两组数据集进行测试，定量比较了几种方法的性能.最后对目前SAR影像变化检测技术中需要进一步研究的内容作了展望.

云计算系统中容错技术是系统可靠运行的重要保障.随着云计算技术和产品的逐渐普及，商业和开源云平台数量繁多、种类各异，所提供的管理能力和方式也各不相同，给云计算系统容错机制的设计带来了困难.武义涵和黄罡等人提出了“一种基于模型的云计算容错机制开发方法”，将容错机制描述为一个自适应回路，采用基于模型的方法，把平台相关部分和平台无关部分进行分离，使得新的容错机制可以跨平台实现，提高了云计算系统容错机制开发的效率.

随着软件规模及其应用范围的扩大，软件可靠性和安全性问题日益突出.空指针解引用是程序中常见的一类错误.段钊和田聪等人的文章“基于CEGAR的C程序空指针解引用检测”研究C语言程序空指针解引用检测问题，提出了一种基于反例制导抽象精化CEGAR的C程序空指针解引用检测方法，利用线性时序逻辑描述空指针解引用问题，通过抽象精化的方法检测程序中是否含有空指针解引用错误.为了实现全自动检测，作者还研究了相应的时序逻辑表达方法，自动从程序中针对所有的指针变量形成时序逻辑公式.实验结果证明了作者所提方法的有效性.

互联网和Web上产生了众多大规模知识库，包含的知识纷繁复杂.知识库实体对齐技术旨在构建更大规模的统一知识库，帮助机器充分理解和利用底层数据.庄严和李国良等人的文章“知识库实体对齐技术综述”介绍了知识库实体对齐问题的背景和基本概念，从对齐算法、特征匹配技术和分区索引技术3个方面分析和总结了多种知识库实体对齐技术，对未来重点的研究内容和发展方向进行了探讨和展望.

由于组稿时间比较仓促，我们不能保证这些文章代表了优青基金获得者的最高水平；同时，因为编者学术水平有限，纰漏在所难免.但是我们仍然希望通过这次努力，为计算机科学技术领域的研究人员、开发人员和研究生提供一些有益的启发和参考.我们衷心感谢《计算机研究与发展》编委会和编辑部提供了这次宝贵机会，感谢编辑部工作人员做了大量联系和送审工作，感谢各位作者和审稿专家的辛勤工作和大力支持！

刘克(国家自然科学基金委员会信息科学部)刘志勇(中国科学院计算技术研究所)